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%	DEUG STPI 1\`ere année \\
%	Découverte : Informatique \\
%	Cours~2 \\
%	semaine du 04 octobre 1999 \\

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\subsection{Présentation générale...}
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informatique = traitement automatique de l'information...

\subsection{Principaux éléments d'un ordinateur...}
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La configuration de base d'un ordinateur comprend~:
\begin{itemize}
\item[$\bullet$] Unité Centrale (UC)
\item[$\bullet$] \'Ecran (moniteur)
\item[$\bullet$] Clavier
\end{itemize}

On peut trouver également une souris, une imprimante, un scanner, un modem, 
un zipper, etc.

\section{Quelques unités de mesures}
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Un ordinateur a deux caractéristiques essentielles~:
\begin{itemize}
\item[$\bullet$] 
la vitesse \`a laquelle il peut traiter un grand nombre d'informations, 
\item[$\bullet$] 
la capacité de mémoriser ces informations.
\end{itemize}

Les principales unités de mesures utilisées pour comparer des ordinateurs 
et évaluer leurs capacités de calcul sont résumées ci-apr\`es.

\subsection*{Capacité mémoire}
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Unité~: {\bf Octet} (séquence de 8 bits). 
L'unité centrale g\`ere des mots de quelques octets ($1$ \`a $8$ octets), 
on parle alors de machine \`a $8$, $16$, $32$ ou $64$ bits 
($1$, $2$, $4$ ou $8$ octets). \\

Pour des quantités de mémoire plus importantes, on utilise~: \\
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|l|}
\hline
Unité		& Abréviation		& Valeur (en bits)			\\ \hline \hline
Bit		& ({\em Binary Digit})	&					\\
		& unité de base		&					\\
		& de l'information	&					\\ \hline
Octet		& mot			& $8 = 2^{3}$				\\
		& (en anglais {\em byte}) & 					\\ \hline 
Kilo-Octet	& Ko $(10^{3})$		& $2^{10}=1024$ 			\\ \hline 
Mega-Octet	& Mo $(10^{6})$		& $2^{20}=1024 Ko = 1'048'576$		\\ \hline 
Giga-Octet	& Go $(10^{9})$		& $2^{30}=1024 Mo = 1'073'741'824$	\\ \hline 
Tera-Octet	& To $(10^{12})$	& $2^{40}=1024 Go = 1'099'511'627'776$	\\ \hline 
Peta-Octet	& Po $(10^{15})$	& $2^{50}=1024 To = ...$		\\ \hline 
\end{tabular}
\end{center}

\subsection*{Fréquence d'horloge}
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Mesure le nombre d'opérations élémentaires effectuées par le processeur 
pendant une seconde. \\
Unité~: la fréquence se mesure en {\bf Hertz} (Hz, MHz). 
Un processeur avec une fréquence d'horloge de $200$ MHz signifie qu'il  
effectue $200 \cdot 10^{6}$ opérations élémentaires par seconde.

\begin{remarque}
La fréquence d'horloge n'est pas une indication suffisante pour évaluer 
la rapidité d'un ordinateur.
\end{remarque}

\subsection*{Vitesse (nombre d'opérations)}
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Se mesure, en général, \`a l'aide de deux nombres~:
\begin{itemize}
\item[$\bullet$] nombre d'opérations enti\`eres par seconde,
\item[$\bullet$] nombre d'opérations sur les réels par seconde.
\end{itemize}
Unité~: {\bf flops}, comme {\em floating-point operations per second}.
\\

\begin{remarque}
La rapidité d'un ordinateur dépend de la fréquence d'horloge et surtout 
de la vitesse \`a laquelle circule l'information entre le processeur 
et les autres composants de l'unité centrale (RAM, Disque, écran, ...).
\end{remarque}

\subsection*{Débit}
%-----------------

Permet de mesurer la quantité de mémoire qu'un dispositif de stockage 
(disque dur, lecteur de CD-ROM) peut échanger par seconde avec l'extérieur
(nombre d'informations lues ou écrites par seconde).\\
Unité~: {\bf baud}  (bit/sec, octet/s, Mo/s). 

\subsection*{Temps d'acc\`es}
%------------------------

Le temps nécessaire pour accéder \`a l'information désirée sur un support 
de stockage mémoire.
\begin{remarque}.
\begin{enumerate}
\item C'est le temps qui s'écoule entre le lancement d'une opération  
d'acc\`es (lecture ou écriture) et son accomplissement.
\item Ce temps ne prend pas en compte le transfert des données.
\item Le temps d'acc\`es moyen d'un disque dur est le temps moyen pour 
positionner la t\^ete de lecture au début du bloc mémoire auquel on 
veut accéder.
\end{enumerate}
\end{remarque}

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\newpage

\section{Cycle d'exécution}
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L'unité centrale de traitement est l'élément moteur de l'ordinateur qui 
interpr\`ete et exécute les instructions du programme. \\

\begin{tabular}{lllll}
Unité Centrale & = & Unité Centrale de Traitement & + & Mémoire Principale \\
(UC) & & (UCT) & & (MP) \\
\end{tabular}
\\
\\
L'unité centrale de traitement ({\em Central Processing Unit} = CPU)  
se compose de~:
\begin{itemize}
\item[$\bullet$] 
Unité Arithmétique et Logique (UAL)~: \\
zone o\`u les opérations arithmétiques et logiques sont réalisées.
\item[$\bullet$] 
Unité de Commande (Unité de Contrôle) (UCo)~:\\
dirige le fontionnement de toutes les autres unités (UAL, Mémoire, I/O).\\
UCo = CP + RI + UDI + Acc
\begin{itemize}
\item[$\bullet$] 
Compteur de Programmes (compteur ordinal) (CP)~: \\
contient \`a la fin de chaque cycle d'exécution l'adresse de la prochaine 
instruction \`a exécuter 
(ou encore, registre contenant l'adresse mémoire o\`u est stockée l'instruction 
\`a exécuter).
\item[$\bullet$] 
Registre d'Instruction (RI)~: \\
registre qui re\c{c}oit l'instruction qui doit \^etre exécutée.
\item[$\bullet$] 
Accumulateur (Acc)~: \\
registre utilisé pour stocker les résultats intermédiaires des différents
calculs effectués.
\item[$\bullet$] 
Unité de Décodage des Instructions (UDI)~: \\
chargée de traduire les instructions chargées dans le registre RI en commandes 
que les autres composants de l'UC devront ex\'ecuter 
(op\'erations arithm\'etiques, acc\`es \`a la m\'emoire, ...).
\end{itemize}
\end{itemize}

Un cycle d'ex\'ecution d\'etermine le fonctionnement g\'en\'eral d'un ordinateur et 
comprend les \'etapes suivantes~: 
\begin{enumerate}
\item 
le nombre contenu dans le registre CP d\'esigne une case de la m\'emoire,
\item 
le contenu de cette case est transf\'er\'e dans le registre RI,
\item le contenu de RI est d\'ecod\'e par l'unit\'e de ``d\'ecodage instruction'' 
afin de d\'eterminer l'op\'eration \`a ex\'ecuter,
\item 
l'op\'eration est ex\'ecut\'ee (le contenu d'un ou plusieurs registres est modifi\'e),
\item CP est incr\'ement\'e,
\item 
fin du cycle d'ex\'ecution et d\'emarrage d'un nouveau cycle.
\end{enumerate}

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